Палярны рэгіён падтрымлівае адносна вялікія папуляцыі млекакормячых і птушак. Клімат зімой характарызуецца нізкімі тэмпературамі, снегападамі, частымі моцнымі вятрамі і цемрай на працягу часткі зімы. Нягледзячы на гэтыя, здавалася б, негасціннай ўмовы, палярныя жывёлы жывуць і размнажаюцца паспяхова, і большасць з іх у стане падтрымліваць тэмпературу цела ў межах нормы, характэрнай для іншых гомеатэрмалаў.
Гомеатэрмічныя жывёлы,
якія жывуць у палярнай асяроддзі, маюць патрэбу ў асаблівай адаптацыі для выжывання. Асноўныя праблемы, з якімі яны сутыкаюцца, - гэта магчымасць вялікіх страт цяпла з-за нізкіх тэмператур і пошук падыходнай ежы ва ўмовах, дзе часта не хапае ежы.
Пясцы - гэта сысуны, у якіх стратэгіі выжывання ў палярнай асяроддзі, мяркуючы па ўсім, добра развітыя. Яны сустракаюцца ў значнай колькасці па ўсёй Арктыцы, засяляючы арктычную тундру Еўразіі і Паўночнай Амерыкі і альпійскую тундру Скандынавіі. Яны таксама прысутнічаюць на астравах Шпіцберген, Ісландыя і некалькіх невялікіх выспах, якія былі раскіданыя па ўсёй Паўночнай Атлантыцы і Берынгоўскага мора.
Марскі лёд таксама ўяўляецца прыдатным месцам пражывання для неразмнажаючыхся ліс. Пясец адносна невялікі, важыць усяго 3-4 кг. Ў яго кароткія ногі, кароткая морда, маленькія закругленыя вушы і густы мех зімой. Ён складаецца з двух генетычна фіксаваных каляровых фаз-сіняй і белай.
Макферсан (1969) сцвярджае, што папуляцыі пясцоў жыццёва важныя для рассялення і эканомікі вялікіх, негасціннай раёнаў Канады і іншых паўночных краін. Арктычнае пясец з'яўляецца асновай Паўночнай пасткі ў Савецкім Саюзе. Гадавы аб'ём па ўсім дыяпазоне складае ад 100 000 да 150 000 асобін.
Па параўнанні з іншымі арктычнымі жывёламі, такімі як алень (Rangifer tarandus ssp.), белы мядзведзь (Ursus maritimus) і курапатка (Lagopus mutus ssp.), маецца адносна мала паведамленняў аб адаптацыі пясца да палярнай зімы. Таму адаптацыя пясца абмяркоўваецца ў святле адаптацыі іншых відаў, якія жывуць у эквівалентных умовах.
Агульная фізіялагічная і паводніцкая адаптацыя да нізкіх тэмператур і недахопу харчавання
Праблемы выжывання пры нізкіх тэмпературах і недахопе харчавання, безумоўна, не з'яўляюцца спецыфічнымі для палярных жывёл. Шматлікія жывёлы, якія жывуць у Субарктыцы, таксама адчуваюць нізкія тэмпературы і недахоп корму зімой. Аднак ступень уздзеяння гэтых умоў унікальная для палярных рэгіёнаў.
Фактычна, не мігруючыя наземныя гомеатэрмічныя жывёлы ў Арктыцы могуць адчуваць адмоўны энергетычны баланс зімой з-за голаду. Каб падтрымліваць пастаянную глыбокую тэмпературу цела жывёлы, хуткасць страты цяпла жывёлам павінна адпавядаць хуткасці выпрацоўкі цяпла.
Існуюць тры спосабу адаптацыі жывёльнага да нізкіх тэмператур:
1) павелічэнне выпрацоўкі цяпла;
2) зніжэнне цеплаправоднасці;
3) памяншэнне градыенту тэмператур паміж целам і навакольным асяроддзем.
У цэлым, гомеатэрмічныя жывёлы могуць адаптавацца да перыядаў недахопу ежы, скарачаючы выдаткі на энергію і / або загадзя захоўваючы харчовую энергію.
Выдаткі энергіі могуць быць скарочаныя на
1) зніжэнне базавай хуткасці метабалізму (BMR);
2) прадухіленне павелічэння выпрацоўкі цяпла з-за нізкіх тэмператур;
3) зніжэнне рухальнай актыўнасці;
4) адмова ад энергаёмістых працэсаў, такіх як ўзнаўленне і рост пры абмежаваным багацці ежы.
Нейтральны тлушч назапашваецца ў бязводнай форме і дае жывёлам прыкладна ў восем разоў больш калорый на адзінку масы ў параўнанні з запасамі вугляводаў. Тлушч, такім чынам, "выбіраецца" у якасці энергетычнага субстрата для захоўвання жывёл у перыяды недахопу ежы. Апошнія дадзеныя дазваляюць выказаць здагадку, што некаторыя жывёлы таксама могуць мець лабільныя запасы бялку. Гэта яшчэ не паказана ў арктычных жывёл і не будзе разглядацца тут.
Захоўванне энергіі / ежы можа адбывацца пры лішку ежы на
1) тлушчавых адкладах у тканінах арганізма і
2) запасах ежы.
Прыстасаванні пясца да арктыцы
Падвышаная актыўнасць і, такім чынам, павелічэнне выпрацоўкі цяпла ў якасці адаптацыі да холаду не назіраецца ў палярных хатніх гаспадарках. Наадварот, палярныя жывелы часта зніжаюць сваю актыўнасць па меры зніжэння тэмпературы ў бок TI (больш нізкая крытычная тэмпература.
Гэтая выснова, відаць, выкарыстоўваецца і ў дачыненні і да пясца. Зніжэнне цеплаправоднасці і памяншэнне градыенту тэмператур паміж целам і навакольным асяроддзем у тэрманейтральнай зоне пясец павінен альбо мяняць праводнасць свайго фурору на градыент тэмператур паміж унутранай і знешняй асяроддзем для падтрымання пастаяннай глыбокай тэмпературы цела пры падзенні тэмпературы навакольнага асяроддзя.
Гэта можа быць дасягнута з дапамогай фізіялагічных і / або паводніцкіх механізмаў. Навукоўцы прыйшлі да высновы, што жывёлы, якія жывуць у халодным клімаце, у асноўным адаптуюцца да нізкіх тэмператур, рэгулюючы цеплаправоднасць (рассейванне цяпла), у прыватнасці змяняючы ізаляцыйныя ўласцівасці футра і скуры.
Некалькі даследчыкаў пазней пацвердзілі гэта і зрабілі выснову, што хуткасць страты цяпла была сезонна пастаяннай за кошт павышэння цеплаізаляцыі і невялікага зніжэння тэмпературы скуры ў зімовы перыяд.
У цэлым, участкі, звычайна датыкальныя з паверхняй снегу як пры хадзе, так і пры лежні (падушачкі для ног, заднія медыяльныя аспекты галёнкі і бакавая частка тулава), паказваюць значнае павелічэнне футравай вышыні ў зімовы перыяд. Дорсальная і бакавыя часткі тулава, аголеныя ў ляжачым стане, таксама маюць тоўсты мех і значна павялічваюць глыбіню воўны ў залежнасці ад сезону.
Тыя часткі пясца, якія не датыкаюцца са снежнай паверхняй або схільныя ўздзеянню навакольнага асяроддзя (дыстальная частка ног, галава і вянтральная частка ствала), маюць менш футра, чым раней пэўныя ўчасткі ва ўсе сезоны года і маюць толькі нязначныя сезонныя змены. З тэрмарэгуляванага пункту гледжання, быць маленькім у халодным клімаце з'яўляецца недахопам. Глыбіня воўны (ізаляцыя) павінна быць адносна кароткай, у адваротным выпадку рух можа быць абцяжарана.
Акрамя таго, паверхня цела адносна аб'ёму цела павялічваецца па меры памяншэння памеру жывёлы, што азначае адносна вялікія страты цяпла ад малых, чым ад буйных жывёл. Правялі вымярэння ізаляцыйных уласцівасцяў некалькіх арктычных жывёл.
Выяўленая прамая лінейная залежнасць паміж таўшчынёй футра і ізаляцыяй да памеру пясца. Больш буйныя жывёлы зімой мелі прыкладна аднолькавую ці крыху больш нізкую цеплаізаляцыю. Пясец з'яўляецца адным з самых маленькіх млекакормячых, якія жывуць у суровых умовах крайняй Арктыкі.
Дробныя сысуны не маюць магчымасці вырасціць ізаляцыю, дастатковую для таго, каб вытрымаць суровыя ўмовы, і вымушаныя пакідаць снежнае покрыва, пакідаць тэрыторыю або марнаваць вялікую колькасць энергіі на вытворчасць цяпла. Больш нізкая крытычная тэмпература і хуткасць росту метабалізму ніжэй Tl, з'яўляюцца паказчыкамі цеплаізаляцыі.
У параўнанні з трапічнымі жывёламі, палярныя жывёлы маюць нізкую крытычную тэмпературу і павольны тэмп росту метабалізму ніжэй крытычнай тэмпературы. Больш нізкая крытычная тэмпература пясца ў зімовым футравым покрыве ня вымяралася.
Пясец таксама мае магчымасць рэгуляваць як праводнасць, так і тэмпературны градыент паводзіннымі метадамі. Паколькі снег з'яўляецца выдатнай ізаляцыяй, пясец можа пазбегнуць нізкіх тэмператур паветра, шукае прытулку ў снежных бярлогах або бярлогах. Такія паводзіны дазваляе лісе значна паменшыць тэмпературны градыент і пазбегнуць ветру ў перыяды моцнага холаду, тым самым пазбягаючы падвышаных страт цяпла.
Некалькі палярных жывёл жывуць усю зіму або частка зімы на снезе ці пад снегам, ратуючыся ад нізкіх тэмператур навакольнага асяроддзя. Невядома, у якой ступені пясец выкарыстоўвае магчымасць схавацца ад нізкіх тэмператур навакольнага асяроддзя і моцнага ветру, шукае прытулку ў снежных норах.
Пры ўздзеянні нізкіх тэмператур навакольнага асяроддзя і / або ветру пясец скручваецца, як шар, хаваючы галаву ў хвасце. У гэтым становішчы страты цяпла зводзяцца да мінімуму, так як "форма шарыка" мае найменшае стаўленне аб'ёму паверхні да аб'ёму, а адкрытыя часткі цела маюць найбольшую таўшчыню футра. Градыент тэмпературы паміж унутранай паверхняй гэтага завітка і тэмпературай навакольнага асяроддзя можа дасягаць 52,5°С.
У пясца маленькія вушы, кароткая морда, адносна кароткія ногі і маленькае круглявае цела, што лічыцца вынікам адаптацыяй да халодным тэмператур.
Арктычнае пясец з'яўляецца асноўным наземным драпежнікам і падальшчыкам на большай частцы Арктыцы, з'яўляючыся апартуністычных і ўніверсальным кормавытворцам, якія выкарыстоўваюць любыя наяўныя крыніцы ежы. Асноўнымі здабычамі зімой з'яўляюцца курапаткі, зайцы (Lepus sp.), лемінгі (Dicrostonyx sp. і Lernrnus sp.) і белыя шчанюкі кольчата нерпы (Phoca Hispida).
Даследчыкі паказалі зніжэнне ўтрымання тлушчаў у тушах пясцоў з зімы на лета, што пацвярджае выснову аб тым, што многія пясцы адчуваюць адмоўны энергетычны баланс зімой.